Технология неорганических веществ и минеральных удобрений (стр. 21 )

По степени растворимости фосфорные удобрения разделяют на водо-растворимые, цитратно-растворимые ( т. е растворимые в цитрате аммония), лимонно-растворимые (растворимые в лимонной кислоте) и трудно - или нерастворимые. Почти все неорганические азотные удобрения растворимы в воде, также как и применяемые в качестве удобрения соединения калия.

По легкости усвоения калия растениями различают три формы его соединений: 1) содержащие водорастворимый калий, 2) обменный калий, т. е. переходящий в почвенный раствор в результате ионообменных процессов, 3) неионнообменный, входящий в состав безводных силикатов, из которых он извлекается растением лишь частично и очень медленно.

Водорастворимые удобрения наиболее легко усваиваются растениями, однако вследствие вымывания из почвы дождевыми водами часть их исчезает непроизводительно. Для создания в почве запаса питательных веществ применяют удобрения долговременного действия. Длительно сохраняющимися в почве фосфатами являются цитратно-, лимонно - и, особенно, труднорастворимые фосфорнокислые соли. Для создания в почве запасов азота служат естественные и искусственные органические азотсодержащин соединения. К последним относятся, например, окамид (диамид щавелевой кислоты Н2NСОСОNН2), медленно разлагающийся в почве с образованием NН4+ и NО3-; мочевиноформальдегидные высокомолекулярные композиции – уреаформы, карбамиформы (диметилтримочевина, триметилентетра мочевина и др.) – продукты совместной конденсации мочевины СО(NН2)2 и формальдегида СН2О; они могут служить источником азота в почве в течение длительного времени. Замедленный переход любых водорастворимых веществ в почвенный раствор, может быть, достигнут при покрытии гранул удобрений пленками из высокомолекулярных соединений или при применении гранулированных удобрений, полученных из порошков с добавками этих же соединений или полимеризующихся веществ.

Внесение удобрений не только повышает количество усвояемых растениями питательных веществ в почве, но и влияет на физические, физико-химические и биологические свойства почвы, от которых также зависит ее плодородие. Одним из важных факторов является изменение величины рН почвенного раствора. Внесение в почву веществ, обладающих кислыми или щелочными свойствами, соответсвующим образом влияет на реакцию почвенного раствора. Однако вследствие неодинакового использования растениями катионов и анионов растворенных солей изменение величины рН может произойти и при внесении в почву нейтральных солей. Например, при систематическом внеснии в почву таких веществ, как (NН4)2SО4, NН4Сl почвенный раствор может приобретать кислую реакцию: взамен извлекаемых растением катионов раствор обогащается ионами водорода, что приводит к накоплению в почве свободной кислоты. Использование других удобрений, например, NаNО3, приводит к накоплению в почве ионов ОН-. Поэтому только химической характеристики удобрений недостаточно.

Удобрения должны различаться и по физико-биологическим свойствам, обусловленным неодинаковой степенью использования катионов и анионов. По этому признаку удобрения разделяются на физиологически кислые, физиологически щелочные и физиологически нейтральные. Последние не изменяют рН почвенного раствора.

Большое значение имеют физические свойства удобрений. Водорастворимые удобрительные соли не должны быть сильно гигроскопичными и слеживаться при хранении; они должны быть сыпучими, легко рассеиваться на почву, но в то же время сохраняться на ней в течение некоторого времени, не сдуваясь ветром и не слишком быстро вымываясь дождевой водой. Этим требованиям в наибольшей мере отвечают крупнокристаллические и гранулированные удобрения. Водонерастворимые удобрения усваиваются растениями медленно, поэтому их не гранулируют, а применяют в порошкообразном виде.

Сельскохозяйственные яды и другие препараты.

Задачей, не менее важной, чем получение высоких урожаев, является их сохранение. Помимо удобрений сельское хозяйство потребляет большое количество физиологически активных веществ для защиты урожая, для борьбы с животными и растениями, наносящими вред сельскому хозйству, для регулирования физиологичексих процессов ратсительного организма. Вещества, применяемые для уничтожения вредителей и болезней растений, носят общее название пестицидов («Пестицид» в дословном переводе означает «убивающий заразу»). Их также называют сельскохозяйственными ядами или ядохимикатами.

Ядовитые препараты, применяемые для уничтожения вредящих растениям насекомых, называют инсектицидами. Препараты, предназначенные для борьбы с паразитирующими на растениях грибками и вирусными заболеваниями, называют фунгицидами, а для борьбы с возбудителями бактериальных болезней растений – бактерицидами. Некоторые препараты являются одновременно и инсектицидами и фунгицидами. Независимо от этой классификации под названием инсектофунгициды часто подразумевают вообще все вещества, применяемые для борьбы с вредителями и болезнями растений.

Многие препараты используются в качестве антисептических средств для обеззараживания почв, зерна, хранилищ продукции, а также в качестве консервирующих средств для пищевых продуктов и животного сырья. Фунгициды, используемые для обеззараживания семян, называют протравителями. Для уничтожения вредных теплокровных животных применяются препараты, называемые зооцидами.

Все шире используются физиологически активные вещества, называемые стимуляторами или регуляторами роста растений. В зависимости от условий и дозы стимуляторы роста могут по-разному влиять на растения: в малых дозах они обычно активируют рост растений, а в больших – замедляют или полностью подавляют их развитие. Их используют для повышения урожая, для получения бессеменных плодов, для ускорения их созревания, для торможения развития семян, клубней, почек, цветов (нпаример, с целью изменнеия сроков созревания, цветения). Применение дефолиантов, т. е. веществ, вызывающих опадение листьев, позволяет механизировать уборку урожая хлопка, овощей и др. культур; применение десикантов, т. е. высушивающих веществ, облегчает уборку корне-и клубнеплодов.

Особенно широко применяют стимулятоы роста для уничтожения сорняков. Такие препараты называют гербицидами. Химическая прополка полей с использованием авиации или наземных машин в сотни раз ускоряет этот трудоемкий процесс.

В качестве пестицидов используются многие химические вещества в твердом, жидком или газообразном состоянии. Часто растения подвергают опрыскиванию суспензиями или эмульсиями, а также опыливанию тонко размолотыми препаратами – дустами, которые представляют собой смеси активно действующих веществ с инертными носителями (наполнителями). Вещества, оказывающие токсическое действие в газо-и парообразном состоянии, называются фумигантами. К ним относятся и твердые вещества, выделяющие ядовитые пары.

Раньше в качестве сельскохозяйственных ядов применяли главным образом неорганические вещества. В н. в. находят широкое применение более эффективные и менее вредные для человека и сельскохозяйственных животных органические препараты. В последнее время начинают применять комплексные препараты – гранулированные продукты, состоящие из удобрения с добавками микроудобрений, инсекофунгицидов, гербицидов и стимуляторов роста.

Минеральные соли применяют и в качестве кормовых средств – для подкормки скота и птицы. Добавки минеральных солей к кормовым рационам ускоряют развитие животных, увеличивают продуктивность скотоводства и птицеводства. Для этой цели используют поваренную соль, карбонат кальция, фосфаты кальция, натрия, аммония, соли железа, меди, цинка и другие, а также карбамид.

В качестве консервантов, т. е. средств, сохраняющих ценные питательные вещества в кормах, используют пиросульфат натрия, бисульфат натрия, фосфаты аммония и др.

Во многих случаях одни и те же соли, являющиеся удобрениями, применяют для разнообразных целей. Например, нитрат аммония – одно из лучших азотных удобрений, но в то же время его широко используют в качестве компонента взрывчатых веществ; карбамид – удобрение, кормовое средство и полупродукт для производства пластмасс и т. д. В соответсвии с этим устанавливаются определенные требования к качеству продуктов, узаконенные Государственными стандартами (ГОСТ) или обусловленные техническими условиями (ТУ), согласованными между производителями и потребителями. Согласно ГОСТ или ТУ, удобрения и другие соли выпускаются различных сортов по содержанию основного вещества и примесей, по крупности кристаллов, по влажности и т. п. ГОСТы или ТУ предусматривают также определенные виды тары и методы анализов продукта.

Сырье для производства минеральных удобрений.

Разнообразие вырабатываемых химическими предприятиями минеральных удобрений обусловливает необходимость использования самых различных сырьевых материалов. Один и тот же продукт нередко вырабатывается на разных заводах из разного сырья, что связано с применением различных схем технологического процесса и диктуется главным образом экономическими соображениями (близостью источника сырья к производству, запасами тех или иных видов сырья и т. п.) Так, для производства фосфорных удобрений используют апатит и фосфориты, хлористый калий получают из сильвинита и карналлита и т. д.

В призводстве удобрений широко используют природное минеральное сырье. На Кольском полуострове имеется самое богатое в мире Хибинское месторождение апатита, котоое является основным источником сырья для производства фосфорных удобрений. Месторождения фосфоритов имеются во многих районах РФ. На Северном Урале находится величайшее в мире Верхнекамское (Соликамское) месторождение солей калия и магния. На базе этих месторождений возникли химические предприятия. Эти и другие месторождения природных минералов являются мощной сырьевой базой промышленности удобрений.

Неисчерпаемым сырьевым источником для производства азотных удобрений служит атмосфера – воздух, содержащий 78% (об) свободного азота. Атмосферный азот превращают в связанный азот, т. е. в азотные соединения, различными путями, и практически, это почти единственный источник азота для промышленного производства, так как природные минералы, содержащие азот, например, соли азотной кислоты, встречаются сравнительно редко.